The Drink Team … et saucisson

L'association de plusieurs passionnés permet de surmonter les difficultés inhérentes à la restauration de voitures anciennes

 

Le Vilebrequin du spécial Drink Team – Variante 2 (mis à jour le 11 mars 2015)

Les vilebrequins de moteurs à hautes performances sont très souvent réalisés en acier forgé. Cette technique de fabrication permet d’accroitre la résistance mécanique et de ce fait, autorise des régimes et des puissances plus élevés. Cependant, le forgeage nécessite un gros investissement d’outillage et n’est envisageable que pour des grandes séries. Certains fournisseurs spécialisés dans la fabrication de ces pièces très particulières pour des petites séries proposent des vilebrequins taillés dans la masse qui sont de toute beauté. Le prix de revient est bien sur plus conséquent mais on a des pièces de qualité exceptionnelle. Comme pour des vis, selon le type d’acier utilisé, la qualité de l’usinage et les traitements thermiques réalisés, la tenue mécanique, le poids, les performances potentielles peuvent être grandement améliorés par rapport à un simple vilebrequin de série. Le prix d’un vilebrequin « racing » est bien sur conséquent mais n’est pas proportionnel à la qualité intrinsèque de la pièce proposée. Il dépend en toute logique de la popularité commerciale du produit. On se trouve donc en face du paradoxe suivant: la fabrication d’un vilebrequin pour un petit moteur 4 cylindres de diffusion confidentielle reviendra 3 fois plus cher  qu’un vilebrequin de moteur V8 populaire. Fallait il donc pour de sordides questions de budgets restreints renoncer à mettre un cœur plus noble dans notre moteur? Le vilebrequin de la variante 1 décrite dans la page précédente revenait à un peu plus de 500 euros, simplement pour augmenter légèrement la course (de 84, on était passé à 86 mm) et pour le traitement thermique. Si le prix de cette modification était tout à fait convenable (la radiographie était incluse) on était malgré tout resté avec un vilebrequin moulé de conception basique, conçu pour un moteur tranquille. En outre - toujours dans la variante 1- la nouvelle cote d’entraxe majorée des cylindres qui nous permettait de monter des gros pistons, engendrait un léger décalage des pieds de bielle sur les axes de pistons (0,5 mm sur les cylindres 2 et 3 et +1,5 mm sur les cylindres 1 et 4). L’ensemble de ces points qui pris individuellement pouvaient être acceptables, finissait tout de même par me préoccuper. Une solution séduisante m’est soudainement apparue quand j’ai découvert qu’un vilebrequin de grande diffusion avait à deux dixièmes près (55 mm au lieu de 54,80) les diamètres de tourillon au standard Renault et des entraxes de manetons avec une course correspondant exactement à nos besoins. Il fallait bien sur prévoir un peu d’usinage pour l’adapter à notre bloc moteur mais à part la rectification des tourillons, ça restait assez facilement réalisable (simple augmentation de 1 à 2 mm de la largeur des paliers) et je pouvais aisément m’affranchir de cette tâche. Toutefois, avant de passer une commande aux USA pour acheter un vrai « vilebrequin racing », j’ai dans un premier temps récupéré un exemplaire de série pour vérifier son adaptabilité sur un vieux bloc de moteur Renault.

Crank 2

 On trouve sur le marché US des superbes vilebrequins réservés à la compétition  en acier forgé a des prix malgré tout abordables (moins de 1000 euros) pour les moteurs de grande série.

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Avant de commander le modèle correspondant à nos besoins, il nous fallait tout d’abord vérifier si l’adaptation était facilement réalisable. J’ai donc récupéré un vilebrequin d’occasion de série pour estimer les difficultés de l’adaptation et faire un bilan financier de cette opération pour juger objectivement de son intérêt.  Ici, on augmente la largeur du tourillon N°4 de 1,2 mm vers le centre; la marque de l’usinage est plus large car n’ayant pas le bon outil, j’ai du faire un rayon de raccordement un peu plus petit).

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Voilà, après deux heures d’usinage, les cotes d’entraxe des paliers du vilebrequin de série ont été assez facilement adaptées sur les paliers du bloc Renault (sur la photo, les paliers 2 et 4 sont sans coussinets). On distingue les traces d’usinage  sur les tourillons pour faire la place en partant du centre. L’excès de jeu latéral du coté externe sur les paliers 2 et 4 n’est pas du tout préoccupant dans la mesure ou le centrage est toujours assuré par les deux cales latérales disposées sur les joues du paliers N°3. Reste encore cependant à régler l’adaptation du volant moteur et du pignon de distribution. Le diamètre externe de la bride de fixation du volant moteur (à l’extrême droite sur la photo) est exactement le même que celui du Renault, ce qui permet d’utiliser le même joint spi et de ne rien réusiner de ce coté là.

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Avec le léger décalage en partant du centre qui se cumule sur chaque palier, les trous de graissage dans les tourillons d’extrémité (1 et 5)  se retrouvent déportés d’autant. On voit que malgré tout, même décalée, la gorge du coussinet communique sur toute sa largeur avec les trous du conduit du tourillon destinés à lubrifier la tête de bielle. A noter que sur les vilebrequins modernes, la lubrification du maneton est réalisée par un triple conduit permettant de dédoubler l’arrivée d’huile sur les coussinets de tête de bielle et d’améliorer ainsi sensiblement le graissage.

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Pour les paliers 2 et 4, le décalage est moins significatif.

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Comparatif entre un vilebrequin d’origine (à droite) et celui que l’on se propose d’adapter sur notre bloc moteur. Les vilebrequins « 8 masses » (comme celui de notre essai) ont la réputation de mieux filtrer les harmoniques car ils sont moins sensibles aux phénomène de torsion. En contrepartie, ils sont plus lourds et il est nécessaire de compenser leur moment d’inertie supérieur en réduisant celui du volant moteur.

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Coté volant moteur, celui sur notre nouveau vilebrequin est prévu d’être fixé par 8 vis M12 au pas de 100 alors que d’origine (toujours à droite), il n’y a que 7 vis M9 (au pas de 100 également). C’est une bonne opportunité pour envisager le montage d’un volant spécifique en alliage léger. Dans cette nouvelle version, le roulement pilote est logé non plus dans la bride du vilebrequin mais dans le volant, avec une partie en excroissance servant de pion de centrage sur la bride.

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Pour pouvoir conserver le pignon de distribution d’origine, il suffit de réduire le diamètre du nez de notre nouveau vilebrequin (de 38, il faut passer à 32 mm) et de fraiser une petite rainure de clavetage. 

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Pendant que j’y étais, j’ai fait aussi un surfaçage des joues de contrepoids qui sont brutes de matriçage pour réduire un peu le poids et améliorer la finesse aérodynamique de notre prototype expérimental. Après rectification des tourillons, l’ensemble sera rééquilibré avec son nouveau volant et son damper.  La liste des travaux s’arrête ici, mais il est encore trop tôt pour dire si économiquement cette variante reste intéressante en regard des améliorations acquises.

Déjà, pendant les opérations d’usinage pour reprendre la largeur des paliers et réduire les masselottes, nous avions constaté que la qualité de l’acier de ce vilebrequin moderne était bien supérieure à notre vieux vilebrequin de R16 d’origine. Finalement, même si le prix de l’adaptation était plus conséquent que les modifications de la variante 1, le comparatif technique entre les deux solutions me faisait préférer cette variante 2 qui à bien des égards me semblait supérieure. Evidemment, ce choix allait nous obliger à faire marche arrière et à tout redémonter pour réactualiser les bases de notre projet mais quand on est convaincu de reprtir dans la bonne direction, les efforts pour revenir sur ses pas ne sont pas pénibles.

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Notre nouveau vilebrequin vient d’être rectifié chez Rectification 2000 et notre premier soucis est de vérifier le positionnement des paliers sur un vieux bloc Renault. A l’exception des cales latérales du palier central  trop épaisses de quelques centièmes, tout s’installe très bien.

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Le trou de graissage du tourillon N°5 qui reprend la pression d’huile dans la gorge du coussinet pour alimenter la tête de la bielle N°4 est légèrement décalé (1,5 mm)  mais n’affecte en rien la circulation d’huile. 

La prochaine étape sera d’aller voir Michel Camus pour lui commander l’usinage d’un volant moteur en alliage léger car ce nouveau vilebrequin avec ses huit masses est sensiblement plus lourds (+ 1,5 kg) que celui d’origine. 

 

        

 

  

Dans :
Par nanard289
Le 30 décembre, 2013
A 23:51
Commentaires : 4
 

4 Commentaires

  1.  
    SRDT
    SRDT écrit:

    Bonjour,
    Loin de moi l’idée de critiquer, il se trouve justement que j’aime beaucoup ce genre de devinettes. S’il y avait eu une volonté de garder à tout prix cette pièce secrète il suffisait de pousser plus loin l’allègement et de faire un article succinct, ou tout simplement de ne rien dire! D’ailleurs je trouve qu’il n’y a pas de honte à ne pas vouloir TOUT déballer, hélas ce n’est pas toujours bien vu et beaucoup gardent leurs travaux pour eux sachant qu’il ne pourront pas n’en montrer qu’une partie.

    •  
      nanard289
      nanard289 écrit:

      Bonsoir
      A propos des détails de réalisation, je pense honnêtement que dans ce blog, nous en donnons tout de même pas mal. Certains esprits plus pointus aimeraient peut être approfondir davantage quelques détails de réalisation mais pour ne pas se noyer dans un texte qui deviendrai vite ennuyeux pour la majorité de nos lecteurs, on se contente de rester dans les grandes lignes en faisant un petit zoom de temps en temps sur une particularité qui nous semble intéressante. Notre propos n’est pas ici de dire comment il faut faire – nous n’avons pas cette prétention – mais plus simplement de proposer aux amateurs qui ont la curiosité de s’intéresser à nos divers projets, les solutions originales que nous avons retenues avec les idées motrices qui nous ont orientés face aux différents problèmes rencontrés. Le texte est parfois cafouilleux (mais je me relis tout de même de temps en temps et je corrige), les photos rarement artistiques (mais suffisamment nombreuses) et le dialogue de nos vidéos brut de décoffrage mais tu l’auras remarqué, on ne se prend pas au sérieux et on essaye de communiquer notre bonne humeur.

  2.  
    SRDT
    SRDT écrit:

    Bonjour,
    Le simple fait de passer d’un vilebrequin en fonte à un modèle forgé (même de série) est déjà une grande amélioration et, sauf défaut de fabrication, on a là une pièce certainement indestructible sur un moteur atmosphérique.
    Avoir en plus 8 contrepoids est une chance, c’était le cas sur les formules Renault il me semble, et Peugeot aussi était passé de 4 à 8 sur le XU9 16s.
    Ce vilebrequin mystère n’est finalement pas si difficile à démasquer avec certitude quand on tombe sur les bons indices, on le retrouvera sans doute bientôt dans des blocs de préparateurs… si ce n’est pas déjà fait! Un peut comme le vilebrequin Turc en course 84 pour cléon fonte vendu une poignée de cerises à condition de passer en direct.

    C’est toujours un plaisir de vous lire, il faudra que je pense à venir plus souvent.

    •  
      nanard289
      nanard289 écrit:

      Bonjour,
      Une critique positive est toujours une source d’inspiration constructive qui contribue souvent au développement d’une idée ou d’un projet; à fortiori quand elle est émise par un connaisseur. Sans être indestructible (il faut être prudent), ce vilebrequin est effectivement beaucoup plus robuste et mieux équilibré que le Renault d’origine. Son circuit de graissage est en plus mieux conçu et c’est finalement cette deuxième variante qui a été retenue sur notre prototype. Je ne vanterai pas par contre la qualité des vilebrequins en fonte coulés en Turquie, qui bien qu’étant très bon marché ne peuvent cependant pas être recommandés pour une préparation sérieuse. Pour terminer sur ton commentaire, je crois sincèrement que dans ce blog, nous avons joué la carte de la transparence et que nous avons donné dans notre préparation plus d’explications que laissé des mystères, même si la référence exacte des pièces utilisées n’est pas toujours précisée au bas de chaque article.

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